Hassane SEINI MOUSSA, doctorant au Laboratoire Eco-Matériaux et Habitats Durables (LEMHaD), a soutenu sa thèse de doctorat, le 23 janvier 2024, à l’Ecole Doctorale Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’Environnement de l’Institut 2iE. Portant sur le thème “ Étude du comportement hydromécanique des maçonneries en Blocs de Latérite Taillée (BLT) au Burkina Faso”, ses travaux de recherche ont débouché sur des résultats qui impactent la vulgarisation et la valorisation des matériaux de constructions locales notamment le BLT. A l’issue des délibérations, Hassane SEINI MOUSSA a été déclaré par le jury digne du grade de docteur en Matériaux, avec la mention « Très honorable ».
Les Blocs de Latérite Taillés (BLT) sont considérablement utilisés en tant que matériaux de construction au Burkina Faso. Ils constituent une alternative économique et écologique aux matériaux importés. Au regard de leurs potentialités en termes d’accessibilité et de catalyseur de constructions plus durables, les BLT sont l’objet d’intérêt de la part des acteurs dans le but de contribuer à la prise en charge adéquate de l’urbanisation galopante. Toutefois, pour une meilleure exploitation et valorisation, le secteur a besoin de connaissances approfondies sur leurs performances mécaniques et hydromécaniques et les règles de calcul.
La recherche de Hassane SEINI MOUSSA vise à remédier à ces insuffisances et à répondre aux défis liés à l’utilisation des BLT. Il entend contribuer à la compréhension des propriétés hydromécaniques des maçonneries en BLT et à l’établissement des règles de calcul adaptées, permettant ainsi la réglementation de l’utilisation et la valorisation de ces matériaux de construction locaux.
Pour aboutir à des résultats pertinents, Hassane SEINI MOUSSA a adopté une approche méthodologique rigoureuse, commençant par la sélection des matériaux de base pour la maçonnerie de BLT, la caractérisation de ces constituants, la proposition de méthodologies pour l’évaluation des performances mécaniques et hydromécaniques de la maçonnerie en BLT, et de leur précision par rapport à des critères d’acceptation définis.
« D’une part, cette étude donne un aperçu de la maçonnerie non armée et des méthodes de calcul utilisées pour modéliser son comportement. Elle aborde la nature des matériaux de base, en particulier le bloc latéritique, le joint de pose à base de ciment, et les différentes approches de modélisation utilisées pour ces types de construction. Le choix de l’approche de modélisation numérique la plus appropriée dépend de facteurs tels que les caractéristiques structurelles, la complexité, la disponibilité des données, les capacités de l’outil de calcul, les résultats escomptés et l’expertise du praticien », a démontré Hassane SEINI MOUSSA.
Pour les besoins d’analyse, des échantillons de BLT ont été prélevés sur quatre carrières et des mortiers de ciment à différents dosages ont été utilisés afin de prendre en compte les plages de variation de résistance de ces éléments.
“L’étude a révélé que les BLT et les joints de ciment présentaient des niveaux de performance satisfaisants pour l’ingénierie structurelle, mais que leurs performances restaient très sensibles à la nature de la charge et son mode d’application, à la taille des blocs, aux conditions hydriques et aux conditions de formation de la roche mère”, a-t-il indiqué.
Les tests ont démontré que la résistance à la compression des BLT a été évaluée entre 1 et 12 MPa pendant que la résistance à la traction se situait à environ 20% de la résistance à la compression. L’étude a également mis en exergue des corrélations entre les propriétés physiques et mécaniques de la pierre latéritique dans diverses conditions d’humidité, donnant ainsi des opportunités pour mieux évaluer la durabilité des matériaux et à optimiser la l’identification des sites de d’exploitation et des carrières soumises à des environnements humides au cours de leur durée de vie.
A partir de résultats issus des expérimentations, Hassane Seini Moussa a réussi à développer un modèle analytique empirique ainsi qu’un micromodèle numérique à élément fini. Ces modèles arrivent à reproduire le comportement hydromécanique des maçonneries en BLT et à montrer des prévisions fiables sur leur performance. En combinant les corrélations et les propriétés physiques et mécaniques dans divers environnements, ces modèles représentent des outils précieux pour optimiser la conception des structures utilisant les BLT, contribuant ainsi à améliorer leur durabilité et leur adaptation aux environnements spécifiques du Burkina Faso.
Dr. Hassane SEINI MOUSSA met au point une formule pour une meilleure évaluation des BLT
L’analyse a donné naissance à une formule permettant d’estimer la résistance caractéristique à la compression de la maçonnerie en pierre latéritique pour des murs d’une épaisseur d’environ 135 mm et construits avec des joints minces de 20 mm. Un micromodèle numérique a également été proposé et permet une approximation des comportements avec les valeurs de coefficient de détermination trouvés variant entre 0,55 et 0,97. La précision du modèle dépend de l’écart de rigidité entre les éléments constitutifs de la maçonnerie et la qualité de la liaison d’interface. La dernière partie a examiné le comportement de la maçonnerie de BLT, en variant les niveaux d’humidité relative dans l’environnement. Un modèle de couplage hydrique-mécanique a été développé sur la base d’études expérimentales et numériques, et des études de cas ont été menées pour étudier son comportement sous charge de compression.
« La maçonnerie en BLT permet, dans des conditions optimales, la construction de bâtiments en R+2 », selon Dr. Hassane SEINI MOUSSA
Hassane SEINI MOUSSA s’est illustré par sa maîtrise approfondie des concepts scientifiques et techniques relatifs au comportement hydromécanique des maçonneries en Blocs de latérite taillés (BLT).
Avec les résultats de ses travaux, il a réaffirmé l’importance des données techniques pour la valorisation des BLT car permettant le dimensionnement en maçonnerie de BLT. « Avec ce que nous avons présenté, nous contribuons et faisons des pas vers l’amélioration des conditions de vie des populations. Car, nous mettons à la disposition des ingénieurs de génie civil des outils qui leur permettront de calculer les structures en BLT, et qui seront, d’un point de vue économique, encore plus accessibles que les matériaux cimentaires actuellement utilisés par nos populations », a-t-il justifié.
À travers des simulations approfondies, Dr Seini Moussa indiqué que la construction de bâtiments en R+2 en base de maçonnerie en BLT est possible dans des conditions optimales. Il ajoute également que des améliorations ciblées, notamment sur la qualité des mortiers, l’adhérence entre les joints, ainsi que la maîtrise de l’épaisseur des murs, pourraient ouvrir la voie à des constructions au-delà de deux étages. « Mais ces éléments doivent être confirmés, et nous travaillerons à les déterminer dans un futur proche », a-t-il mentionné.
Ces perspectives sont la preuve du potentiel significatif des BLT pour des projets ambitieux, tout en répondant/respectant une approche scientifique rigoureuse.
En conclusion, Dr Hassane SEINI MOUSSA note que les performances mécaniques des Blocs de latérite taillés dépendent fortement de leur origine et de leur historique géologique. Il met en évidence des variations notables dans leurs propriétés en fonction de leur géométrie et de leur état hydrique. Contrairement aux matériaux “ELI”, les BLT présentent un comportement distinct, où la résistance de la maçonnerie est étroitement liée à celle des joints et à la différence de rigidité entre le bloc et le mortier. Ces résultats mettent en lumière l’importance de bien caractériser et de sélectionner les matériaux constitutifs pour garantir des constructions solides et durables.
En apportant des données fiables et des modèles adaptés, cette recherche de Dr Hassane SEINI MOUSSA contribue non seulement à optimiser l’exploitation de ces matériaux, mais aussi à renforcer la résilience des infrastructures face aux conditions climatiques et aux besoins croissants en logement.
Mention très honorable pour Dr Hassane SEINI MOUSSA
Face à la maitrise de son sujet et à son éloquence, le jury, à l’unanimité, a apprécié la pertinence et la rigueur méthodologique des travaux de recherche de Hassane SEINI MOUSSA. Par conséquent, il lui a décerné le grade de Docteur en Matériaux, avec la mention « Très honorable ». Le nouveau docteur a reçu les félicitations des membres du jury et surtout les encouragements à poursuivre ses travaux. « Le travail de Hassane SEINI MOUSSA constitue une étape importante vers la normalisation des BLT afin de pouvoir les utiliser dans la construction de grands ouvrages », s’est réjoui Prof. Bétaboalé Naon de l’université Nazi Boni.
Précisons que l’impétrant a défendu sa thèse devant un jury de soutenance présidé par le Prof. Bétaboalé NAON, professeur titulaire en Physique/Mécanique des matériaux et Génie des procédés à l’Université Nazi BONI du Burkina Faso et composé du Prof. Dany AYITE de l’Université de Lomé du Togo, du Senior Lecturer Raffaele VINAI de University Of Exeter de United Kingdom, de Prof. Anne PANTET de l’université Le Havre de Normandie en France, et Dr. (MC) Zakia KHELIFI de l’Université de Tlemcen de l’Algérie.
Les travaux de thèse ont été dirigées par Dr. (MC) Abdou LAWANE GANA du Laboratoire Eco-Matériaux et Habitats Durables (LEMHaD) de l’Institut 2iE.
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